散热膜,即是用在手机、平板电脑等上面的一层导热散热的薄膜。

中文名

散热膜

应用

手机、平板电脑等

材质

天然石墨、人工石墨、石墨稀和碳纳米管

分类

4种

简介

业内大致分为四种:天然石墨、人工石墨、石墨稀和碳纳米管散热膜。天然石墨散价格很便宜,但是散热效果不怎么行。石墨稀散热效果最好,但是价格太贵,动辄上千元。人工石墨和碳纳米管散热膜散热效果是差不多的,但是碳纳米管在价格上更有优势,性价比更高。

散热膜是一种全新的导热散热材料,具有独特的晶粒取向,沿两个方向均匀导热,片层状结构可很好地适应任何表面,屏蔽热源与组件的同时改进消费类电子产品的性能。产品均匀散热的同时也在厚度方面提供热隔离,导

散热膜的化学成分主要是单一的碳(C)元素,是一种自然元素矿物。薄膜高分子化合物可以通过化学方法高温高压下得到石墨化薄膜,因为碳元素是非金属元素,但是却有金属材料的导电,导热性能,还具有象有机塑料一样的可塑性,并且还有特殊的热性能,化学稳定性,润滑和能涂敷在固体表面的等等一些良好的工艺性能。

比较

目前市场上用的比较多的三种散热材料是天然石墨散热膜,人工石墨散热膜,纳米碳散热膜。他们各有优缺点。

天然石墨散热膜第一个问题是不能做很薄,一般都是成品最薄做到0.1MM厚度,这种厚度在手机结构中占有太多的空间,如果手机多个部位要用散热膜的话,会直接影响手机的结构,在手机日益做薄的前提下,天然石墨的市场占有率越来越低,同时因为天然石墨自身的结构因素,天然石墨的散热效果是三种材料中最差的。

人工石墨能做很薄,散热效果非常好,主要体现在散热速度很快,但是人工石墨的一个大问题就是价格太贵,动辄上千元一平米,这样的价格在智能机成本管控越来越严的今天,对于手机设计人员来说,还是非常大的压力。并且石墨散热膜有一个通病,就是石墨是挤压成型,做成成品过程还要涂胶,覆膜,加工过程有很多的不良,等等同时在模切过程中,石墨的边缘容易掉粉,所以还要做包边处理,包边处理很要钱,并且很麻烦,所以对于终端的手机研发人员和成本控制人员来说,石墨片本身的材料的价格已经很贵了,但是石墨片的加工费和模切管理费有时候比材料还贵。用他们的话说,用石墨散热膜的话,老板的压力很大啊。

纳米碳散热膜是纳米碳材料做的散热膜,最薄能做到0,.03MM,纳米碳和石墨是同素异构体,散热原理差不多,一般天然石墨的散热功率400左右,人工石墨在1500。纳米碳的散热功率在1000-6000.散热还是非常有效果的。同时纳米碳散热膜做出来已经是成品了,加工只用开模,冲切就可以,加工过程很简单,费用低。最重要的因素在于,纳米碳散热膜的成本不高,在市场上售价远低于人工石墨,甚至比有些天然石墨的价格还便宜。

应用

随着电子设备不断将更强大的功能集成到更小组件中,温度的升高会导致设备运行速度减慢、器件工作中途出故障、尺寸空间限制以及其它很多性能方面的问题。因此温度控制已经成为设计中至关重要的挑战之一,即在架构紧缩,操作空间越来越小的情况下,如何有效地带走更大单位功率所产生的更多热量。

我们现在就拿目前比较惹火的小米手机来说明:

散热膜

第一块在CPU芯片与中间层之间的石墨散热膜

之前,我们通过对小米手机的拆解拆解图赏、首发评测、拆机装机视频),已经探究过小米手机内部的结构,并且也完整地看到了两片手机散热膜。虽然是看到了手机散热膜,也看到了手机散热膜存在的位置,但是究竟是怎样一个散热原理,相信大家也并非十分清楚。下面我们尝试简单地位打进介绍一下:

小米手机的发热源之一就是CPU和Flash芯片,因此在这些芯片的封装层上面,贴有一张“7”字型的手机散热膜,散热片的另一面在机身内会贴附在中间的金属板上面。而另外一块较大的石墨散热片则贴在小米手机中间的金属板另一面,它对应连接的是屏幕的后部。

第二块在屏幕与中间层之间的石墨散热膜

所以,当手机没有拆开的时候,可以看到屏幕的后面以及CPU/Flash的热量都会通过中间的金属层相互传递,最终使得热量能够均匀分布,并且通过空气 的流动进行散热。所以,我们可以说小米手机的一部分热量会通过LCD那边进行辅助散热,另外,手机后盖那边也是另一个散热面。

使用了石墨散热膜的小米手机能够把发热量控制在合理水平

因此,我们可以说,小米手机的石墨散热膜其实是起到了导热,并且把热量均匀散布的作用,间接来说也就是起到散热作用。所以才能够把高通MSM8260这枚电老虎控制得住。

参数表

测试项目测试方法单位测试值
颜色 ColorVisual黑色2
材质 Material天然石墨
厚度 ThicknessASTM D374Mm0.03-2.0
比重 Specific GravityASTM D792g/cm1.5-1.8
耐温范围 Continuous use TempEN344-40~+400
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